2.2 機(jī)體組

機(jī)體是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度。機(jī)體組主要由汽缸體、汽缸蓋、汽缸墊、油底殼等零件組成。

2.2.1 汽缸體

水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體和上曲軸箱常鑄成一體。汽缸體（圖2-3）一般用灰鑄鐵鑄成，上部的圓柱形空腔稱為汽缸，下半部為支撐曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在汽缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋、冷卻水套和潤(rùn)滑油道等。

1.按照安裝位置劃分

汽缸體應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，根據(jù)汽缸體與油底殼安裝平面的位置不同，通常把汽缸體分為三種形式，見圖2-4。

（1）一般式

這種形式的汽缸體油底殼安裝平面和曲軸旋轉(zhuǎn)中心在同一高度。汽缸體的機(jī)體高度小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，便于加工，曲軸拆裝方便；但剛度和強(qiáng)度較差。

（2）龍門式

這種形式的汽缸體油底殼安裝平面低于曲軸的旋轉(zhuǎn)中心，強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的機(jī)械負(fù)荷；但工藝性較差，結(jié)構(gòu)笨重，加工較困難。

（3）隧道式

這種形式的汽缸體曲軸的主軸承孔為整體式，采用滾動(dòng)軸承，主軸承孔較大，曲軸從汽缸體后部裝入，結(jié)構(gòu)緊湊、剛度和強(qiáng)度好，但加工精度要求高，工藝性較差，曲軸拆裝不方便。

為了能夠使汽缸內(nèi)表面在高溫下正常工作，必須對(duì)汽缸和汽缸蓋進(jìn)行適當(dāng)?shù)乩鋮s。冷卻方法有兩種，一種是水冷，另一種是風(fēng)冷（圖2-5）。

水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸周圍和汽缸蓋中都加工有冷卻水套，并且汽缸體和汽缸蓋冷卻水套相通，冷卻水在水套內(nèi)不斷循環(huán)，帶走部分熱量，對(duì)汽缸和汽缸蓋起冷卻作用。

2.按照排列方式不同

現(xiàn)代汽車上基本都采用水冷多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，對(duì)于多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，汽缸的排列形式?jīng)Q定了發(fā)動(dòng)機(jī)外形尺寸和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的剛度和強(qiáng)度也有影響，并關(guān)系到汽車的總體布置。按照汽缸的排列方式不同，汽缸體還可以分成直列式、V型和對(duì)置式三種，見圖2-6。

（1）直列式

發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)汽缸排成一列，一般是垂直布置的。直列式汽缸體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)度和高度較大。一般六缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)多采用直列式。例如捷達(dá)轎車、富康轎車、紅旗轎車所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)均采用這種直列式汽缸體。有的汽車為了降低發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，把發(fā)動(dòng)機(jī)傾斜一個(gè)角度。

（2）V型

汽缸排成兩列，左右兩列汽缸中心線的夾角γ小于180°，稱為V型發(fā)動(dòng)機(jī)。V型發(fā)動(dòng)機(jī)與直列發(fā)動(dòng)機(jī)相比，縮短了機(jī)體長(zhǎng)度和高度，增加了汽缸體的剛度，減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，但加大了發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度，且形狀較復(fù)雜，加工困難，一般用于8缸以上的發(fā)動(dòng)機(jī)，6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有采用這種形式的汽缸體。

（3）對(duì)置式

汽缸排成兩列，左右兩列汽缸在同一水平面上，夾角γ等于180°，稱為對(duì)置式。它的特點(diǎn)是高度小，總體布置方便，有利于風(fēng)冷。這種汽缸形式應(yīng)用較少。

汽缸直接鏜在汽缸體上叫做整體式汽缸，整體式汽缸強(qiáng)度和剛度都好，能承受較大的載荷，這種汽缸對(duì)材料要求高，成本高。如果將汽缸制造成單獨(dú)的圓筒形零件（即汽缸套），然后再裝到汽缸體內(nèi)，這樣，汽缸套采用耐磨的優(yōu)質(zhì)材料制成，汽缸體可用價(jià)格較低的一般材料制造，從而降低了制造成本。同時(shí)，汽缸套可以從汽缸體中取出，因而便于修理和更換，并可大大延長(zhǎng)汽缸體的使用壽命。汽缸套有干式汽缸套和濕式汽缸套兩種，見圖2-7。

干式汽缸套的特點(diǎn)是汽缸套裝入汽缸體后，其外壁不直接與冷卻水接觸，而和汽缸體的壁面直接接觸，壁厚較薄，一般為1～3mm。它具有整體式汽缸體的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度和剛度都較好，但加工比較復(fù)雜，內(nèi)、外表面都需要進(jìn)行精加工，拆裝不方便，散熱不良，見圖2-7（b）、（c）。

濕式汽缸套的特點(diǎn)是汽缸套裝入汽缸體后，其外壁直接與冷卻水接觸，汽缸套僅在上、下各有一圓環(huán)帶和汽缸體接觸，壁厚一般為5～9mm。它散熱良好，冷卻均勻，加工容易，通常只需要精加工內(nèi)表面，而與水接觸的外表面不需要加工，拆裝方便，但缺點(diǎn)是強(qiáng)度、剛度都不如干式汽缸套好，而且容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象，應(yīng)該采取一些防漏措施，見圖2-7（d）～（h）。

1-汽缸壁；2-冷卻水套壁；3-冷卻水套；4-上置半截缸套；5-干缸套；6-可卸式干缸套；7-可卸式濕缸套；8-橡腔密封圈；9-銅密封圈；A、B-圓環(huán)帶；C-凸緣

2.2.2 汽缸蓋

汽缸蓋安裝在汽缸體的上面，從上部密封汽缸并構(gòu)成燃燒室。汽缸蓋經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通，利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。

汽缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的汽缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的汽缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。

汽缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比，所以近年來鋁合金汽缸蓋被采用得越來越多。汽缸蓋實(shí)物圖見圖2-8。

汽缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作影響很大，由于汽油機(jī)和柴油機(jī)的燃燒方式不同，其汽缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機(jī)的燃燒室主要在汽缸蓋上，而柴油機(jī)的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。這里只介紹汽油機(jī)的燃燒室，而柴油機(jī)的燃燒室將在柴油供給系統(tǒng)里進(jìn)行介紹。

解放CA6102型發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸蓋見圖2-9。

汽油機(jī)燃燒室的常見形式見圖2-10。

當(dāng)活塞位于上止點(diǎn)時(shí)，活塞頂面以上、汽缸蓋底面以下所形成的空間稱為燃燒室。在汽油機(jī)汽缸蓋底面通常鑄有形狀各異的凹坑，習(xí)慣上稱這些凹坑為燃燒室。

（1）汽油機(jī)上廣泛應(yīng)用的燃燒室

① 浴盆形燃燒室，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣門與汽缸軸線平行，進(jìn)氣道彎度較大，壓縮行程終了能產(chǎn)生擠氣渦流。

② 楔形燃燒室，結(jié)構(gòu)比較緊湊，氣門相對(duì)汽缸軸線傾斜，進(jìn)氣道比較平直，進(jìn)氣阻力小，壓縮行程終了時(shí)能產(chǎn)生擠氣渦流。

③ 半球形燃燒室，結(jié)構(gòu)最緊湊，燃燒室表面積與其容積之比（面容比）最小，進(jìn)排氣門呈兩列傾斜布置，氣門直徑較大，氣道較平直，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x較短，不能產(chǎn)生擠氣渦流。

④ 多球形燃燒室是由兩個(gè)以上半球形凹坑組成的，其結(jié)構(gòu)緊湊，面容比小，火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x短，氣門直徑較大，氣道比較平直，且能產(chǎn)生擠氣渦流。

⑤ 篷形燃燒室，是近年來在高性能多氣門轎車發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛應(yīng)用的燃燒室。

（2）柴油機(jī)的分隔式燃燒室的類型

① 渦流室燃燒室，見圖2-11（a），其主、副燃燒室之間的連接通道與副燃燒室切向連接，在壓縮行程中，空氣從主燃燒室經(jīng)連接通道進(jìn)入副燃燒室，在其中形成強(qiáng)烈的有組織的壓縮渦流，因此稱副燃燒室為渦流室，燃油順氣流方向噴射。

② 預(yù)燃室燃燒室，見圖2-11（b），其主、副燃燒室之間的連接通道不與副燃燒室切向連接，且截面積較小。在壓縮行程中，空氣在副燃燒室內(nèi)形成強(qiáng)烈的無組織的紊流，燃油迎著氣流方向噴射，并在副燃燒室頂部預(yù)先發(fā)火燃燒，故稱副燃燒室為預(yù)燃室。

2.2.3 汽缸墊

汽缸墊裝在汽缸蓋和汽缸體之間，其功用是保證汽缸蓋與汽缸體接觸面的密封，防止漏氣、漏水和漏油。汽缸墊結(jié)構(gòu)見圖2-12。

汽缸墊的材料要有一定的彈性，能補(bǔ)償結(jié)合面的不平度，以確保密封，同時(shí)要有好的耐熱性和耐壓性，在高溫高壓下不燒損、不變形。目前應(yīng)用較多的是銅皮—石棉結(jié)構(gòu)的汽缸墊，由于銅皮—石棉汽缸墊翻邊處有三層銅皮，壓緊時(shí)較之石棉不易變形。有的發(fā)動(dòng)機(jī)還采用在石棉中心用編織的綱絲網(wǎng)或有孔鋼板為骨架，兩面用石棉及橡膠黏結(jié)劑壓成的汽缸墊。

注意：安裝汽缸墊時(shí)，首先要檢查汽缸墊的質(zhì)量和完好程度，所有汽缸墊上的孔要和汽缸體上的孔對(duì)齊，將光滑的一面朝向汽缸體，防止被高溫氣體沖壞。其次要嚴(yán)格按照說明書上的要求上好汽缸蓋螺栓。擰緊汽缸蓋螺栓時(shí)，必須由中央對(duì)稱地向四周擴(kuò)展的順序分2～3次進(jìn)行，最后一次擰緊到規(guī)定的力矩。

2.2.4 油底殼

油底殼的主要功用是儲(chǔ)存機(jī)油并封閉曲軸箱。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成（圖2-13）。其形狀決定于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。為了加強(qiáng)油底殼內(nèi)機(jī)油的散熱，在有些發(fā)動(dòng)機(jī)上，采用了鋁合金鑄造的油底殼，在油底殼的底部還鑄有相應(yīng)的散熱肋片。

為了保證在發(fā)動(dòng)機(jī)縱向傾斜時(shí)機(jī)油泵能經(jīng)常吸到機(jī)油，油底殼后部一般做得較深。油底殼內(nèi)還設(shè)有擋油板，防止汽車行駛時(shí)油面波動(dòng)過大。油底殼底部裝有放油塞。有的放油塞是磁性的，能吸集機(jī)油中的金屬屑，以減少發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)零件的磨損。